氟硅橡胶的性能及应用领域
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氟硅橡胶的性能及应用领域
氟硅橡胶,又称γ-三氟丙基甲基聚硅氧烷,是一种经过侧链改性的有机硅弹性体。
通常的,用氟硅橡胶做成的制品,除了具有一般硅橡胶的特性外,还具备优良的耐油特性,包括燃油、机油、化学试剂和溶剂。
因此,氟硅橡胶很好的弥补了普通硅橡胶耐油能力不足的特性,堪称有机硅弹性体中的“油斗士”。
由于氟硅橡胶优异的耐油特性和其有机硅弹性体的耐热能力,这种材料特别适合于一些需要耐高温和耐燃油的应用,如密封件、胶管、胶垫、薄膜和浸渍制品等。
在汽车工业、航空航天工业、石油化学工业等领域有着广泛的应用。
一、氟硅橡胶的重要特性:
1耐油、耐溶剂、耐化学药品性
氟硅橡胶与甲基乙烯基硅橡胶相比,其耐油、耐溶剂、耐化学药品性极其优良;即使与氟橡胶相比,耐油、耐溶剂性也是良好的。
在相同介质、温度、时间下浸渍后均显示出了优良的耐久性,可以说氟硅橡胶是唯一一种在-68℃~232℃下耐非极性介质的弹性体。
氟硅橡胶的耐含甲醇汽油性也比较好,即使在汽油/甲醇(85vol% / 15vol%)混合体系中,其硫化胶的硬度、拉伸强度、体积变化都很小,经500h长时间的浸渍试验后,各项物性也几乎没有变化。
2耐热性
氟硅橡胶的高温分解与硅橡胶一样,即:侧链氧化、主链断裂、侧链热分解和引起各种复合反应。
由于分解产物也会引起主链断裂,所以耐热性通常比硅橡胶要差一些,在200℃的温度下已开始氧化老化。
但通过添加铁、钛、稀土类氧化物等少量的热稳定剂便可使其获得显著的改善,即使在250℃高温下也具有足够的耐热性。
温度对氟硅橡胶影响比硅橡胶大,但比氟橡胶小。
国外还研究了氟硅橡胶在150℃×2000h、175℃×5000h、200℃×4000h条件下的使用寿命,其结果是仅次于甲基乙烯基硅橡胶。
3耐寒性
氟硅橡胶与普通硅橡胶一样,低温性能良好。
由于氟硅橡胶是以柔软的Si-O为主链构成的线型高聚物,所以低温特性优于以C-C为主链的氟橡胶。
其中,氟硅橡胶(LS-2370U)的低温特性更好,脆性温度低达-89℃,而一般的氟橡胶约为-30℃。
4电性能、耐辐射性能
氟硅橡胶的电性能与普通硅橡胶相近,但特别可贵之处是在高温、低温、潮湿、油、溶剂、化学药品、臭氧等苛刻条件下的变化很小。
氟硅橡胶的耐辐射性能并不突出,但耐辐射老化性能优于甲基乙烯基硅橡胶。
5物理机械性能
氟硅橡胶与普通硅橡胶一样,硫化胶的机械强度(特别是撕裂强度)比较低。
因此,改善和提高氟硅橡胶的强度也是一个重要的研究课题。
6其他特性
氟硅橡胶的耐天候老化性非常优良,即使暴露5年后,仍保持有良好的性能。
臭氧是弹性体老化时生成最多的气体之一,但氟硅橡胶通过动态或静态试验后都未发现有龟裂或裂纹的现象。
此外,氟硅橡胶的防霉性、生理惰性、抗凝血性也是十分良好的。
二、氟硅橡胶的应用领域:
氟硅橡胶是兼具硅橡胶和氟橡胶两者特性的弹性体材料。
与甲基乙烯基硅橡胶相比,最大的优点是耐油、耐溶剂性;而与氟橡胶相比,尽管在耐烷烃溶剂方面的差别甚微,但耐芳烃溶剂性优于氟橡胶,它的良溶剂只有极性大、小分子的酮类。
氟硅橡胶的耐热性、耐寒性、压缩永久变形性更优,而且物性对温度的依赖性较小,从低温到高温都显示出了优良的性能。
其次,即使不使用增塑剂也可制得低硬度的制品。
因此,氟硅橡胶作为一种新的高性能弹性体材料正在广泛地应用。
氟硅橡胶的应用主要在航空航天、车辆船舶、电子通信、精密仪器、石油化工和医疗卫生等领域,但目前巿场需求量最大的还是火箭、卫星、汽车、飞机制造业。
航空薄膜:油箱调压管路中活门用膜片、油箱通气活门用膜片(在-55℃~200℃的煤油蒸汽和150℃的RP煤油中使用的氟硅橡胶涂层与聚酯布作骨架材料的夹布薄膜);静、动态密封件:垫圈、皮碗、活门。
汽车制品:燃油水平指示传感器软管、雾化器油泵隔膜、燃油泵隔膜、波纹护套、发动机曲轴后密封圈、气缸垫、燃油泵密封件、油箱盖垫圈、油箱加油垫圈、滤油器密封件;
其他:耐氟氯油、耐氟溴油、耐三氯联苯、耐H2S溶液、耐液氮等密封件。